石英玻璃-不锈钢激光焊接接头

界面强共价键合

通过局部熔化与机械互锁协同作用，在不锈钢和石英玻璃之间形成含Fe-O-Si共价键的致密复合界面，使接头在玻璃侧发生内聚断裂。

Runhan, Zhao · Yide, Li · Xiangfeng, Liu · Li, Yongzhe · Jiajun, Fu · 戴厚富 · Huixin, Wang · 张涛 · Wang, Qinghua

Ceramics International 2026

技术优势

形成共价键

XPS证实界面生成Fe-O-Si等Me-O-Si键，界面结合从物理互锁升级为强化学键合，提升接头强度与稳定性。

断裂在玻璃侧

接头断裂主要发生在玻璃层内而非界面，说明界面结合强度高于玻璃本身，接头可靠性得到保证。

局部熔化与互锁

平滑区是界面完整性的主要贡献者，局部熔化引发材料混合并形成互锁特征，协同提升接头强度。

应用场景

• 微流控器件封装：该接头在玻璃侧呈现内聚断裂，界面结合强度高，适用于微流控芯片封装中的玻璃-金属密封，保证长期气密性。
• 精密光学组件连接：通过激光透射焊接实现钢与石英玻璃的共价键合，可用于光学窗口等精密组件的无胶、高精度连接，避免胶层老化与光吸收。
• MEMS传感器封装：形成的Fe-O-Si共价键界面机械强度高，可用于MEMS传感器的气密封装，提升器件在恶劣环境下的可靠性。